Мобільна IoT-система для моніторингу активності альпініста в умовах високогір’я

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена розробці мобільної IoT-системи для моніторингу активності альпініста в умовах високогір’я. Актуальність роботи зумовлена необхідністю підвищення рівня безпеки під час занять альпінізмом шляхом використання сучасних вбудованих та IoT-технологій для дистанційного контролю фізичної активності в екстремальних умовах. У першому розділі проаналізовано технічне завдання на розробку системи, сформульовано функціональні та експлуатаційні вимоги, а також проведено огляд і порівняльний аналіз існуючих аналогів портативних систем моніторингу. За результатами аналізу визначено основні переваги та недоліки відомих рішень і обґрунтовано доцільність розробки власної системи. У другому розділі виконано проєктування апаратного забезпечення системи, розроблено структурну схему та електричну принципову схему, а також обґрунтовано вибір елементної бази з урахуванням вимог до енергоефективності, надійності та роботи в умовах високогір’я. Третій розділ присвячено розробці алгоритму функціонування системи та програмного забезпечення мікроконтролера, реалізації інтеграції з IoT-платформою для віддаленого доступу до даних, а також проведенню тестування розробленого комплексу з метою перевірки його працездатності та відповідності заданим вимогам.

This thesis is devoted to the development of a mobile IoT system for monitoring a mountaineer’s activity in high-altitude conditions. The relevance of the work is determined by the need to improve safety during mountaineering activities through the application of modern embedded and IoT technologies for remote activity monitoring in extreme environments. The first chapter analyzes the technical specification of the system, formulates functional and operational requirements, and presents a review and comparative analysis of existing portable monitoring solutions. Based on the analysis, the advantages and limitations of current analogs are identified, and the feasibility of developing a proprietary system is justified. The second chapter focuses on the design of the hardware part of the system. A structural diagram and an electrical schematic diagram are developed, and the selection of the element base is substantiated, taking into account energy efficiency, reliability, and operation in high-altitude conditions. The third chapter describes the development of the system operation algorithm and microcontroller software, the integration with an IoT platform for remote data access, and the testing of the developed system to verify its functionality and compliance with the specified requirements.